Активный транспорт калия и натрия

В школе, когда мы проходили активный транспорт, очень хорошо запомнился калий-натриевый насос. Который откачивает натрий и закачивает калий в клетку, благодаря тому, что эти ионы могут присоединятся к молекуле и за счёт АТФ переноситься в сторону большей концентрации.
image
Почему процесс происходит именно в этом направлении? Скажем, почему натрий не может войти в клетку через насос, там же остаётся место для присоединения, так как калий присоединяется к другой части?

Чисто мое предположение - Думаю это из-за того, что у ионов натрия и калия разные радиусы. А на рисунке места, в которые цепляются атомы изображены лишь схематично, поэтому, например, натрий не может зайти обратно в клетку, так как он слишком маленький ( в сравнении с калием ) и его не может зацепить насос. А внутри клетки наоборот. Калий уже слишком большой, для того чтобы его “забрали”

1 симпатия

Бросай физику братан, залазий в биологию.

Эта картинка схематична, она не показывает всех прекрасных переплетений биологии. Чтобы ответить на твой вопрос надо понять: а что такое связывание? как ионы натрия связываются с насосом?

И это не просто диффузия, там именно происходит связывание. В насосе могут быть (большие печеньки тому, кто не поленится и найдет инфу конкретно про K/Na насос) отрицательно заряженные аминокислоты, а-ля Asp, Glu и просто какие-нибудь Льюисовы основания (типа C=O:) . Короче, в итоге будет происходить координация этих всех частиц с ионом натрия.

И второе, что важно понимать – конформации 1 и 4 не симметричны. Поэтому, например, в конформации 1 расположение координирующих частиц может идеально подходить для связывания натрия. А вот в конформации 4, эти частицы могут слегка отодвинуться, возможно уменьшив радиус пространства, куда может заходить ион. И все, натрий не зайдет.

Ну а как происходит дифференциация связываемых пространств для натрия и калия отметил @SanzharB - по радиусу.

У меня где-то лежали ссылки на интересные статьи по этому поводу, надо поискать

4 симпатии

Физику в жизнь не брошу, но в других науках полазю

1 симпатия

Это немного не про это, но я сразу подумал об этой статье как о примере того какие красивые могут быть молекулярные механизмы.

https://www.nature.com/articles/nn1356

Читать надо через sci-hub :slight_smile:

1 симпатия

Не поняла, но это может помочь понять хотя бы на немного:

“Elements of Physical chemistry. Atkins. 5th edition” — 200-ая страница (222-ая).

© 2021 Общественный Фонд «Beyond Curriculum» (CC BY-NC-SA 4.0 International)